1．课题的背景和意义 桁架机械手在自动化生产线中的作用是将指定物料运送到目的地，其快速精准定位运动是提高整个柔性生产线的加工效率的重要环节，对桁架机械手的研究越来越受到工业界和学术界的专家学者的重视。

桁架机械手包括三部分：控制系统、驱动系统、主体。

其中，控制系统是研究机械手的关键模块。

滑模控制系统中滑动模态与被控制系统参数和外部扰动无关，使得采用滑模控制系统对内部参数摄动和外部干扰具有较强的鲁棒性和较高的控制精度，并且实现简单，故近年来国内外许多学者都对滑模控制技术在电机控制系统中的应用开展了研究。

2．桁架机械手的定义和动态性能 1）桁架机械手的定义 桁架机械手的运动通过工业控制器(如：PLC，运动控制，单片机等)实现。

控制器对各种输入(各种传感器，按钮等)信号的分析处理，做出一定的逻辑判断后，对各个输出元件(继电器，电机驱动器，指示灯等)下达执行命令，完成X，Y，Z三轴之间的联合运动，以实现自动作业流程。

2）桁架机械手的动态性能 桁架机械手输送的速度快，加速度大，加减速时间短。

当输送较重的工件时，惯量大，因此，伺服驱动电机要有足够的驱动和制动的能力，支撑元件也要有足够的刚度及强度，伺服电动机应满足桁架机械手输送的高响应、高刚度及高精度要求。

根据物料运动的距离和运行节拍，计算出伺服系统的位移和轨迹，对驱动器PID参数进行动态调整。

桁架机械手根据接收到的位移、速度指令，经变化、放大并调整处理后，传递给运动单元，通过光纤传感器对运行状态进行实时检测，在高速搬运过程中，运动部件在极短的时间内到达给定的速度，并能在高速行程中瞬间准停，通过高分辩率绝对式编码器的插补运算，控制机械误差和测量误差对运动精度的影响。